JPH07106006B2

JPH07106006B2 - 電気自動車

Info

Publication number: JPH07106006B2
Application number: JP1028046A
Authority: JP
Inventors: 博正樋笠; 文彦石川; 茂憲松村
Original assignee: Shikoku Research Institute Inc
Current assignee: Shikoku Research Institute Inc
Priority date: 1989-02-07
Filing date: 1989-02-07
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPH02211005A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、全方向に転回可能な電気自動車に関する。

（従来の技術）近年、工場内や比較的狭い場所では、資材等の運搬に電
気自動車を使用する傾向にある。

かかる電気自動車は、バッテリを電源としてモータを駆
動させることにより移動するものであるから、排気ガス
の発生がなく、しかも低騒音である等の多くの利点があ
る。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来の電気自動車にあっては、車両の転
回はハンドル操作によって前輪のみを操舵させることに
よって行なっている。そして、その前輪の最大操舵角は
数10゜以下であるので、車両の回転半径は数メートルと
大きくなり、小回りが要求される工場内では非常に不便
である等の問題があった。

（目的）この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、全方向に転回可能な電気自動車を
提供することにある。

（課題を解決するための手段）この発明は、上記目的を達成するため、前輪と後輪を球
体で構成するとともに該球体を全方向に回転自在に取り
付けて全方向に転回可能にした電気自動車であって、前記球体をリニアモータの回転子で構成し、該球体の上方に、該球体に回転力を与える皿状の固定子
を垂直線周りに回転可能に設け、該固定子をハンドル操
作に連動して回転させる回転伝達手段を設けて、前記ハ
ンドル操作による前記固定子の回転によって前記球体の
回転方向を変えることを特徴とする。

（作用）この発明は、上記構成であるから、固定子の回転位置に
よって回転子である球体の回転方向が変わる。

また、ハンドル操作が回転伝達手段を介して固定子を回
転させることにより、球体の回転方向が変えられるた
め、ハンドル操作に即応して車両を転回させることがで
きると共に、球体の向きを直接変える必要がなく、固定
子を回転させればよいため、ハンドル操作に要する力が
小さくてすみ、スムーズに車両を転回させることができ
る。さらに、ハンドル操作に連動する固定子の回転によ
ってリニアモータの発生回転力の方向が決定されるた
め、リニアモータの発生回転力の方向を制御する手段を
別途設ける必要がなく、簡単な構造とすることができ
る。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明に係わる電気自動車の底面図であり、
図において、１は車両本体の底面を形成するシャーシ
で、このシャーシ１には４つの球体２〜５が装着されて
いる。球体２は、第２図に示すように、シャーシ１から
下方に延びた１対の支持杆６の先端に取り付けられた保
持部材11によって全方向に回転自在に保持されている。
15はベアリングである。他の球体３〜５も同様に支持杆
７〜９の先端部の保持部材12〜14によって全方向に回転
自在に保持されている。

球体２は、磁性体である例えば鉄とその表面は導体であ
る例えば銅等からなる中空の球状剛体2aで構成され、こ
の球状剛体2aの表面は例えばゴム2b等で被覆されてい
る。球状剛体2aはリニアモータの二次鉄心を構成するも
のである。他の球体３〜５も上記と全く同様に構成され
ている。

16は間隔を有するように球体２の上に配置された湾曲し
た皿状のステータ部材で、このステータ部材16は磁性体
である例えば鉄等からなる。そして、ステータ部材16に
は上方に延びた軸21が設けられ、この軸21がシャーシ１
に設けられた孔Ｈに挿入されてステータ部材16が垂直軸
21a周りに回転自在となっている。

その軸21の先端部がシャーシ１の上面から突出し、この
先端部にはギヤ25が固着されている。ステータ部材16の
下面には誘導コイルＳが配設されており（第３図参
照）、このステータ部材16はリニアモータの一次鉄心を
構成するものである。

他の球体３〜５の上にも同様にステータ部材17〜19が設
けられ、ステータ部材17〜19から軸22〜24が延び、ま
た、ステータ部材17〜19の下面には誘導コイルＳが配設
されている。そして、ステータ部材17〜19は垂直軸周り
に回転自在となっている。そして、軸22の先端部には、
第４図に示すように、ギヤ26が固着され、軸23,24の先
端部にはプーリ27,28が固定されている。

ところで、誘導コイルＳに電流を流して矢印Ａ方向に磁
界を走らせると、球体２は時計方向（第２図において）
に回転する。したがって、ステータ部材16〜19の向きを
変えることにより、磁界の走る方向が変わるので、球体
２〜５の回転方向を変えることができる。

第４図はステータ部材16〜19の向きを変える操舵機構を
概略的に示したもので、図において、31はハンドル、32
はハンドル軸で、このハンドル軸32の先端にギヤ33が装
着されており、このギヤ33と横杆34に形成されたラック
35とが噛合して、ハンドル31の回転操作により横杆34が
矢印P,Q方向に移動するようになっている。

横杆34の両端部にはラック36,37が形成され、このラッ
ク36,37と軸21,22に固着されたギヤ25,26とが噛合され
ている。したがって、横杆34の矢印P,Q方向の移動によ
って軸21,22が反時計方向，時計方向（第４図におい
て）に回転してステータ部材16,17の向きが変わるよう
になっている。

即ち、ハンドル軸32のギア33、横杆34のラック35および
ラック36,37、ステータ部材16,17のギア25,26が、回転
伝達手段を成し、ハンドル31操作によるハンドル軸32の
回転をステータ部材16,17に伝達する。

41,42は軸21,22に固着されたギヤ25,26に噛合したギヤ
で、このギヤ41,42にプーリ43,44が固着され、このプー
リ43,44と軸23,24に固着されたプーリ27,28とにベルト4
5,46が巻回されている。そして、軸21,22の回転がギヤ4
1,42およびベルト45,46を介して軸23,24に伝達されるよ
うになっている。

いま、ハンドル31の操作により横杆34が例えば矢印Ｑ方
向に移動すると、軸21,22は時計方向に回転し、この回
転はギヤ41,42およびベルト45,46等により軸23,24に伝
達されて軸23,24は反時計方向に回転する。そして、軸2
1〜24の回転によりステータ部材16〜19の向きが例えば
第４図に示すように矢印M,N方向に変わる。そして、誘
導コイルＳに電流を流して矢印M,N方向に磁界を走らせ
ると、球体２〜５は矢印M,N方向に回転することとな
り、車両は矢印Ｒ方向に転回する。

ところで、後輪となる球体4,5も矢印Ｎ方向に転回され
るので、車両の回転半径は小さなものとなる。

また、ステータ部材16〜19を車両の向きと直交する方向
（破線で示す方向）に向けると車両は中心Ｇを軸にして
転回することとなり、したがって、車両を自由な方向に
転回することができる。

さらに、例えばステータ18,19の磁界を電気的にＮ方向
と反対方向に走らせると、横走行も可能であり、球体4,
5をＭ方向と同方向に操舵できるようにすれば、斜走行
も可能である。また、転回は球体２〜５の向きを変える
ことなくステータ部材16〜19のみを回転させるだけでよ
いので、ハンドル操作に必用とする力は小さなものでよ
い。したがって、ハンドル機構は、てこの原理を利用し
ないで済むので、従来のハンドル操作のようにハンドル
31を何回も回転させる必用がなく、一回の回転操作で車
両の向きを自由に変えることができる。

また、ハンドル操作に連動するステータ部材16〜19の回
転によってリニアモータの発生回転力の方向が決定され
るため、リニアモータの発生回転力の方向を制御する手
段を別途設ける必要がなく、簡単な構造とすることがで
きる。

（効果）この発明は、以上説明したように、前輪と後輪を球体で
構成するとともに該球体を全方向に回転自在に取り付け
て全方向に転回可能にした電気自動車であって、前記球
体をリニアモータの回転子で構成し、該球体の上方に、
該球体に回転力を与える皿状の固定子を垂直線周りに回
転可能に設け、該固定子をハンドル操作に連動して回転
させる回転伝達手段を設けて、前記ハンドル操作による
前記固定子の回転によって前記球体の回転方向を変える
ようにしたものであるから、車両を全方向に転回させる
ことができ、しかも車両の回転半径が小さなものとな
る。

また、ハンドル操作に即応して車両を転回させることが
できると共に、球体の向きを直接変える必要がなく、固
定子を回転させればよいため、ハンドル操作に要する力
が小さくてすみ、スムーズに車両を転回させることがで
きる。さらに、ハンドル操作に連動する固定子の回転に
よってリニアモータの発生回転力の方向が決定されるた
め、リニアモータの発生回転力の方向を制御する手段を
別途設ける必要がなく、簡単な構造とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電気自動車の底面図、２図は球
体の断面図、第３図は第２図のＢ−Ｂ矢視線から見た
図、第４図は操舵機構の構成を示した概略構成図であ
る。２〜５……球体 2a……球状剛体（回転子） 16〜19……ステータ部材（固定子） 25,26……ギア、33……ギア、35〜37……ラック（回転
伝達手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前輪と後輪を球体で構成するとともに該球
体を全方向に回転自在に取り付けて全方向に転回可能に
した電気自動車であって、前記球体をリニアモータの回転子で構成し、該球体の上
方に、該球体の回転力を与える皿状の固定子を垂直線周
りに回転可能に設け、該固定子をハンドル操作に連動し
て回転させる回転伝達手段を設けて、前記ハンドル操作
による前記固定子の回転によって前記球体の回転方向を
変えることを特徴とする電気自動車。